Isospín débil

El isospín débil en la física de partículas es paralela a la idea de isospín bajo la interacción fuerte, pero se aplica a la interacción débil. Al isospín débil usualmente se le asigna el símbolo T_z o I^W.

Diferencia con el isospín

Los leptones no se someten a la interacción fuerte y por eso el isospín no se define para ellos. Pero en el mismo camino, el isospín crea multipletos hadrónicos de partículas que son indistinguibles bajo la interacción fuerte, todos los fermiones elementales pueden ser agrupados en multipletos que se comportan iguales bajo la interacción débil. Por ejemplo, en la desintegración de un quark, los quarks tipo "u" (u, c, t) siempre originan quarks tipo "d" (d, s, b) y viceversa. Por otro lado un quark nunca se desintegra en un quark del mismo tipo. Algo similar ocurre con los leptones, que se dividen en dos grupos: leptones cargados vs neutrinos.

Entonces los fermiones fundamentales son agrupados en pares de partículas que se comportan iguales bajo la interacción débil y difiere de otros pares en sus masas (p.e. pertenecen a diferentes generaciones de materia). Esto significa que todos los fermiones zurdos tienen un isospín débil total T_z = 1/2 (como se puede ver en las proyecciones de éste isospín, análogo a todos los spins, puede cambiar).

Como en el caso del isospín, miembros de pares iguales se distinguen de un tercer componente de isospín débil (T_z). Los fermiones tipo "u" (quarks u, c, t y neutrinos) tienen T_z = +1/2, mientras que los fermiones tipo "d" (quarks d, s, b y leptones cargados) tienen T_z = −1/2.

Hay también una ley de conservación del isospín débil: todas las interacciones débiles deben preservar el isospín débil.

Isospín débil y los bosones W

La simetría asociada con el espín es SU(2). Ésta requiere de bosones de gauge para transformarse entre cargas de isospín débil: bosones W⁺, W⁻ y W⁰. Esto implica que los bosones W tienen un T_z = 1 con tres diferentes valores de T_z..

• Los bosones W⁺ (T_z = +1) regula transiciones {(T_z = +1/2) → (T_z = −1/2)},
• Los bosones W⁻ (T_z = −1) es emitido en transiciones {(T_z = −1/2) → (T_z = +1/2)}
• Los bosones de gauge W⁰ (T_z = 0) podría regular reacciones donde T_z (sin carga) no hace cambio. (Sin embargo los bosones W⁰ mezcla con el bosón de gauge electromagnético B, así en lugar de W⁰ nosotros vemos el bosón Z y en lugar del B observamos un γ).

Véase también

• Modelo estándar
• Isospín
• Hipercarga débil